KR101842849B1 - Method and control unit for carrying out a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine and internal combustion engine having such a control unit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 방법(20)에 관한 것이며, 실린더는 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고, 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되며, 밸브는 내연기관의 토크가 동일한 조건에서 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점(SE, SA)에서 폐쇄된다. 상기 방법은, 토크 변경 요구를 검출하는 검출 단계(102)와; 토크 변경 요구에 따라서 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값을 결정하는 결정 단계(103)와; 작동 주기 중의 가변 시점(vSE, vSA)이 가스 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점(SE, SA)에 상대적으로 변위되는 조건에서, 토크 변경 요구의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점(vSE, vSA)을 결정하는 결정 단계(1050)를; 포함한다.The present invention relates to a method (20) for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine, wherein the cylinder is connected to a gas line section through a valve, the gas pressure within the gas line section And the valve is closed at fixed points (SE, SA) during the operating cycle of the internal combustion engine under the condition that the torque of the internal combustion engine is the same. The method includes: detecting a torque change request (102); A determination step (103) of determining a set value relating to the gas pressure in the gas line section in accordance with the torque change request; (VSE, vSA) for closing the valve as a result of the torque change request, under the condition that the variable time point (vSE, vSA) during the operation period is displaced relative to the fixed point (SE, SA) Gt; 1050 < / RTI > .

Description

내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행을 위한 방법 및 그 제어 유닛, 그리고 상기 제어 유닛을 장착한 내연기관{METHOD AND CONTROL UNIT FOR CARRYING OUT A GAS EXCHANGE IN A CYLINDER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING SUCH A CONTROL UNIT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine, a control unit thereof, and an internal combustion engine equipped with the control unit. [0003] 2. Description of the Related Art [ HAVING SUCHE CONTROL UNIT}

본 발명은 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 방법 및 그 제어 유닛에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 제어 유닛을 장착한 내연기관, 그리고 상기 내연기관을 탑재한 자동차에도 관한 것이다.The present invention relates to a method and a control unit thereof for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine. The present invention also relates to an internal combustion engine equipped with the control unit and an automobile equipped with the internal combustion engine.

내연기관의 경우, 각각의 연소 과정에 따라서 가스 교환이 수행된다. 이런 가스 교환이 실행되는 유형 및 방식은 내연기관의 연료 소비량 및 유해물질 방출량에 현저하게 영향을 미친다. 그러므로 실린더 충전량이 특정한 비율의 신선 공기, 잔여 배기가스 및 퍼지 공기를 함유하도록 가스 교환을 형성할 필요가 있다.In the case of an internal combustion engine, gas exchange is performed according to each combustion process. The type and manner in which this gas exchange is performed significantly affects the fuel consumption of the internal combustion engine and the emission of toxic substances. Therefore, it is necessary to form a gas exchange so that the cylinder charge amount contains a certain percentage of fresh air, residual exhaust gas and purge air.

4행정 엔진의 경우, 통상 4개의 과정 단계인 흡입, 압축, 연소 및 배기가 실행된다. 종래의 오토 엔진(Otto engine)의 경우, 흡기 밸브는 흡입 시 피스톤이 상사점에 도달하기 직전에 개방되며, 배기 밸브는 개방된 상태로 유지된다. 상사점을 통과한 후에 배기 밸브는 폐쇄된다. 흡기 밸브는, 피스톤이 하사점에 도달한 후에 비로소, 다시 폐쇄된다. 밀러 원리(Miller principle)를 기반으로 하는 연소 엔진은, 흡기 밸브가 오토 엔진에 비해 매우 이른 시점에서 폐쇄됨으로써 실린더 내의 공기량이 감소된다는 점에서, 오토 엔진과 구분된다. 흡기 밸브가 이미 하사점에 도달하기 전에 폐쇄되는 것을 통해, 압축 압력이 증가되지 않으면서 팽창 체적이 증가되며, 그럼으로써 연료는 절약되고 실린더 내의 온도는 오토 엔진에서보다 더 낮다.In the case of a four-stroke engine, four process steps of suction, compression, combustion and exhaust are usually carried out. In the case of the conventional Otto engine, the intake valve is opened just before the piston reaches the top dead center at the time of intake, and the exhaust valve is kept open. After passing the top dead center, the exhaust valve is closed. The intake valve is closed again after the piston reaches the bottom dead center. A combustion engine based on the Miller principle is distinguished from an auto engine in that the amount of air in the cylinder is reduced by closing the intake valve at a very early point relative to the auto engine. Through the closing of the intake valve before it reaches the bottom dead center, the expansion volume is increased without increasing the compression pressure, thereby saving fuel and the temperature in the cylinder is lower than in the auto engine.

실린더 충전량의 신선 공기, 잔여 배기가스 및 퍼지 공기의 비율들을 제어하기 위해, 다양한 가능성들이 존재한다. 이렇게 예를 들면, 흡기관 내의 스로틀 밸브를 조정하여 흡기관 압력이 변경되게 함으로써 실린더의 충전량을 적합한 방식으로 제어하는 것은 공지되어 있다. 그러나 흡기관의 큰 체적을 기반으로, 압력 변화량은 단지 지연되어서만 설정되며, 그럼으로써 스로틀 밸브를 통한 충전량 제어는 느려지게 된다. 그 대안으로, 실린더 충전량이 밸브 구동 장치를 통해 제어되는 다양한 접근법들도 있다. 그러나 상기 충전량 제어는, 흡기관 내, 그리고 매니폴드 내의 압력비들을 정확하게 알고 있는 것을 전제로 한다. 이는, 실린더 충전량에 무시할 수 없는 정도로 영향을 미치는, 배기 포트 내 또는 매니폴드 내의 배기가스 배압과 관련하여 즉시 가능하지 않다.
WO 2014/16926 A1은 엔진을 과급하기 위한 방법을 기재하고 있다. 이 경우, 토크 요구의 결과로서 특성 맵에 의해 흡기 밸브의 개방 및 폐쇄 시간이 흡기관 압력을 기반으로 결정되며, 그리고 흡기 밸브의 개방 및 폐쇄 시간을 기반으로 설정 흡기관 압력이 결정된다. 그 다음, 상기 설정 흡기관 압력은 스로틀 밸브 및 배기 밸브의 설정의 결정에 기초가 된다.
There are various possibilities for controlling the ratios of fresh air, residual exhaust gas and purge air of the cylinder charge amount. In this way, for example, it is known to adjust the throttle valve in the intake pipe to change the intake pipe pressure so as to control the charged amount of the cylinder in a proper manner. However, based on the large volume of the intake pipe, the pressure variation is only set with a delay, so that the charge quantity control through the throttle valve is slowed down. Alternatively, there are various approaches in which the amount of cylinder charge is controlled through the valve drive. However, it is assumed that the charge amount control accurately knows the pressure ratios in the intake pipe and in the manifold. This is not immediately possible in relation to the exhaust backpressure in the exhaust port or in the manifold, which negatively influences the cylinder charge amount.
WO 2014/16926 A1 describes a method for supercharging an engine. In this case, as a result of the torque demand, the opening and closing times of the intake valves are determined based on the intake pipe pressure by the characteristic map, and the intake pipe pressure is determined based on the opening and closing times of the intake valves. Then, the set intake pipe pressure is based on the determination of the setting of the throttle valve and the exhaust valve.

본 발명의 과제는, 앞에서 언급한 단점들을 적어도 부분적으로 극복하는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 방법 및 그 제어 유닛, 그리고 상기 제어 유닛을 장착한 내연기관을 제공하는 것에 있다.It is an object of the present invention to provide a method for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine and a control unit thereof, and an internal combustion engine equipped with the control unit, at least partially overcoming the aforementioned disadvantages.

상기 과제는, 청구항 제1항에 따르는 본 발명에 따른 방법, 청구항 제13항에 따르는 본 발명에 따른 제어 유닛, 및 청구항 제15항에 따르는 내연기관을 통해 해결된다.The above object is solved by a method according to the invention according to claim 1, a control unit according to claim 13 according to claim 13, and an internal combustion engine according to claim 15.

내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 방법이며, 실린더는 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고, 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되고, 밸브는 내연기관의 토크가 동일한 조건에서 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점에서 폐쇄되는 것인, 상기 방법의 한 실시예는 하기 단계들을 포함한다:A method for performing a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine, the cylinder being connected to a gas line section through a valve, wherein an actuator for setting the gas pressure in the gas line section is provided, Wherein the valve is closed at a fixed point in the operating cycle of the internal combustion engine at the same conditions of the torque of the internal combustion engine, the method comprising the steps of:

토크 변경 요구를 검출하는 검출 단계;A detecting step of detecting a torque change request;

토크 변경 요구에 따라서 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값을 결정하는 결정 단계; 및A determining step of determining a set value related to the gas pressure in the gas line section in accordance with the torque change request; And

토크 변경 요구의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점을 결정하는 단계로서, 이때 상기 가변 시점은 작동 주기 중 가스 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점에 상대적으로 변위되는, 가변 시점 결정 단계.Determining a variable time point for closing the valve as a result of the torque change request, wherein the variable time point is displaced relative to a fixed time point according to a set value of the gas pressure during the operating cycle.

내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한, 특히 언급한 방법을 실행하기 위한 제어 유닛이며, 실린더는 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고, 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되고, 밸브는 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점에서 폐쇄되는 것인 상기 제어 유닛의 한 실시예는 하기 부품들, 즉A control unit for carrying out a gas switching in a cylinder of an internal combustion engine, in particular a method for carrying out the mentioned method, wherein the cylinder is connected to a gas line section through a valve, One embodiment of the control unit, wherein an actuator for setting the pressure is provided and the valve is closed at a fixed time during the operating cycle of the internal combustion engine if the torque of the internal combustion engine is kept constant,

토크 변경 요구를 수신하기 위한 인터페이스; 및An interface for receiving a torque change request; And

프로세서 모듈을 포함하며, 상기 프로세서 모듈은 토크 변경 요구에 따라서 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값을 결정하기 위한, 그리고A processor module for determining a set point associated with a gas pressure in the gas line section in response to a torque change request,

토크 변경 요구의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점을 결정하기 위한 프로세서 모듈이며, 이때 상기 가변 시점은 작동 주기 중 가스 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점에 상대적으로 변위된다.The processor module for determining a variable time point for closing a valve as a result of a torque change request, wherein the variable time point is displaced relative to a fixed time point according to a set value of the gas pressure during the operation period.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예들은 종속 청구항들 및 본 발명의 바람직한 실시예들의 하기 기재내용에서 제시된다.Further preferred embodiments of the invention are set forth in the following description of the dependent claims and the preferred embodiments of the invention.

내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 실린더가 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되는 내연기관의 구성을 기반으로 한다. 밸브는, 이 밸브가 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점에서 폐쇄되도록 제어된다. 본 발명에 따른 방법에 따라서 맨 먼저 토크 변경 요구가 검출된다. 토크 변경 요구의 검출 후에, 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력과 관련한 설정 값은 토크 변경 요구에 따라서 결정된다. 본 발명에 따른 방법의 후행 단계에 따라서, 토크 변경 요구의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점이 결정된다. 이 경우, 작동 주기 중의 가변 시점은 가스 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점에 상대적으로 변위된다.A method according to the invention for carrying out a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine is characterized in that the cylinder is connected to the gas line section through a valve and an actuator for setting the gas pressure in the gas line section Based on the configuration of the internal combustion engine provided. The valve is controlled such that when the valve is kept constant in the torque of the internal combustion engine, it is closed at a fixed point in the operating cycle of the internal combustion engine. The torque change request is first detected according to the method according to the present invention. After detection of the torque change request, the set value relating to the gas pressure in the gas line section is determined according to the torque change request. According to the following steps of the method according to the invention, the variable time point for closing the valve as a result of the torque change request is determined. In this case, the variable time point during the operation period is displaced relative to the fixed point according to the set value of the gas pressure.

고정 시점은, 내연기관이 일종의 평형 상태에 있을 때, 다시 말해 내연기관의 토크와, 내연기관 내의 압력 및 온도와 같은 상태 변수들이 실질적으로 일정하게 유지될 때 밸브가 폐쇄되는 내연기관의 작동 주기 중의 시점이다.The anchoring time is set so that when the internal combustion engine is in an equilibrium state, that is, when the state variables such as the torque of the internal combustion engine and the pressure and temperature in the internal combustion engine are kept substantially constant, Time.

다수의 실시예에서, 밸브는 흡기 밸브일 수 있고 가스 압력은 흡기관 압력일 수 있다. 이때, 고정 시점은, 내연기관의 피스톤이 실린더 체적이 여전히 최대가 아닌 위치, 다시 말하면 피스톤이 하사점에 아직 도달하지 않은 위치에 있을 때의 시점일 수 있다. 달리 말하면, 고정 시점은, 밀러 방법의 실행 시 토크 변경 요구가 존재하지 않는다면 흡기 밸브가 폐쇄될 때의 시점일 수 있다.In many embodiments, the valve may be an intake valve and the gas pressure may be an intake pipe pressure. At this time, the fixed point may be the time when the piston of the internal combustion engine is at a position where the cylinder volume is still not the maximum, that is, when the piston is not yet reached the bottom dead center. In other words, the fixed time point may be the time point when the intake valve is closed if there is no torque change request in the execution of the Miller method.

다수의 실시예에서, 밸브는 배기 밸브일 수 있고 가스 압력은 배기가스 배압일 수 있다. 이때, 고정 시점은, 내연기관의 피스톤이 실린더 체적이 최소이거나 바로 더 이상 최소가 아닌 위치, 다시 말하면 피스톤이 상사점에 있거나 상사점을 바로 통과한 위치에 있을 때의 시점일 수 있다.In many embodiments, the valve may be an exhaust valve and the gas pressure may be an exhaust gas backpressure. At this time, the fixed time point may be a time point when the piston of the internal combustion engine is at a position where the cylinder volume is minimum or not at the minimum, that is, when the piston is at the top dead center or immediately passed the top dead center.

다수의 실시예에서, 고정 시점은 충전량 검출 모델을 기반으로 결정될 수 있다. 충전량 검출 모델의 생성을 위해, 검사대에서 측정된 측정값들, 및/또는 내연기관의 하나 또는 복수의 상태 변수와 관련한 시뮬레이션 값들이 고려될 수 있다. 상태 변수들의 값들, 예컨대 압력비들에 따라서, 고정 시점은 상이하게 선택될 수 있다. 이런 실시예들에서, 토크 변경 요구가 있을 시 스위칭 시점은 예컨대 마지막으로 결정된 고정 시점에 상대적으로 변위될 수 있다.In many embodiments, the fixation time may be determined based on a charge amount detection model. For the generation of the charge quantity detection model, the measurement values measured at the inspection table and / or simulation values relating to one or more state variables of the internal combustion engine can be considered. Depending on the values of the state variables, such as pressure ratios, the fixed time point can be selected differently. In such embodiments, when there is a torque change request, the switching time may be displaced relative to, for example, the last fixed time point.

토크 변경 요구는 예컨대 요구되는 설정 토크를 포함할 수 있다.The torque change request may include, for example, the set torque required.

토크 변경 요구는 예컨대 제어 유닛의 명령일 수 있다. 상기 명령은 예컨대 비트를 설정하는 것을 통해 출력될 수 있고 비트를 판독하는 것을 통해 검출될 수 있다. 자동차의 경우, 토크 변경 요구는 예컨대 엔진 토크의 증가를 위한 엔진 제어 유닛(ECU)의 명령일 수 있으며, 이런 명령은 가속 페달의 작동의 결과로서 엔진 제어 유닛으로부터 송출된다.The torque change request may be an instruction of the control unit, for example. The instruction may be output, for example, by setting a bit and may be detected by reading the bit. In the case of an automobile, the torque change request may be, for example, an instruction of an engine control unit (ECU) for increasing the engine torque, and this command is issued from the engine control unit as a result of the operation of the accelerator pedal.

또한, 작동 주기 중의 가변 시점의 변위 정도는 가스 압력의 실제 값에 따라서 추가로 결정될 수 있다. 그러므로 작동 주기 중의 가변 시점은 그 외에 가스 압력의 실제 값에 따라서 고정 시점에 상대적으로 결정될 수 있다. 예컨대 작동 주기 중의 가변 시점은 흡기관 압력의 제어 차이에 따라서 결정될 수 있으며, 제어 차이는 흡기관 압력의 설정 값과 실제 값 간의 차이이다. 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력과 관련한 설정 값은 예컨대 하나 또는 복수의 특성 맵에 의해 결정될 수 있다. 다수의 실시예에서, 특성 맵들은 사전에 검사대에서의 측정치들을 기반으로, 그리고/또는 내연기관에서의 검사 측정치들을 기반으로, 그리고/또는 계산들 또는 시뮬레이션들을 이용한 시뮬레이션들을 기반으로 생성될 수 있으며, 그럼으로써 가스 압력과 관련한 설정 값은 특성 맵 또는 특성 맵들에서 판독될 수 있다.Further, the degree of displacement of the variable time point during the operation period can be further determined according to the actual value of the gas pressure. Therefore, the variable time point during the operating cycle can be determined relative to the fixed value of the actual gas pressure value. For example, the variable time point during the operation period can be determined according to the control difference of the intake pipe pressure, and the control difference is the difference between the set value and the actual value of the intake pipe pressure. The set point associated with the gas pressure within the gas line section may be determined, for example, by one or more characteristic maps. In many embodiments, the characteristic maps may be generated based on measurements in advance at the inspection gantry, and / or based on inspection measurements in the internal combustion engine, and / or based on simulations using calculations or simulations, So that the setpoints associated with the gas pressure can be read out in the characteristic maps or characteristic maps.

다수의 또 다른 실시예에서, 하나 또는 복수의 특성 맵에 의해, 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력과 관계가 있는 상태 변수에 대한 설정 값이 결정될 수 있고, 상기 상태 변수의 설정 값을 기반으로 가스 압력에 대한 설정 값이 계산될 수 있다. 그 대안으로, 특성 맵들 대신, 토크 변경 요구의 검출 후에, 가스 압력의 설정 값, 또는 가스 압력과 관계가 있는 상태 변수의 설정 값의 시뮬레이션 또는 또 다른 계산이 실행될 수 있다. 가스 압력과 관계가 있는 상태 변수에 대해서는 하기에서 훨씬 더 정확하게 다루어진다.In many other embodiments, a setpoint for a state variable that is related to the gas pressure in the gas line section can be determined by one or more characteristic maps, and based on the set value of the state variable, A set value for the pressure can be calculated. Alternatively, instead of the characteristic maps, a simulation or another calculation of the set value of the gas pressure or the set value of the state variable related to the gas pressure can be carried out after the detection of the torque change request. The state variables related to the gas pressure are discussed more precisely below.

가스 압력을 기반으로, 예컨대 액추에이터의 위치 및 밸브의 폐쇄 시점의 작용을 고려하는 충전량 검출 모델에 의해, 또는 시스템 모델에 의해 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점이 결정될 수 있다.Based on the gas pressure, a variable time point for closing the valve can be determined, for example, by a charge amount detection model that considers the action of the position of the actuator and the closing timing of the valve, or by the system model.

또한, 가스 교환을 실행하기 위한 본원의 방법은, 액추에이터가 토크 변경 요구의 결과로서 가스 라인 섹션 내에서 토크 변경 요구에 따라서 결정되는 가스 압력의 설정 값이 설정되도록 제어되는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 액추에이터는 유동 밸브, 예컨대 스로틀 밸브일 수 있다. 유동 밸브는, 가스 라인 섹션 내의 유동 횡단면이 증가되거나 감소되도록 조정될 수 있다. 그 결과, 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력이 조절될 수 있다. 다수의 예시에서, 가스 라인 섹션 내의 가스 압력은, 유동 횡단면이 증가되어 감소되고, 유동 횡단면이 감소되어 증가된다. 그 대안으로, 액추에이터는 가스 터빈과 압축기로 이루어진 조합체, 예컨대 터보차저일 수 있다. 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 제어할 수 있도록 하기 위해, 압축기의 유동 베인들이 그에 상응하게 조정될 수 있다.The method of the present invention for performing the gas exchange may further comprise the step of controlling the actuator to set a set value of the gas pressure determined in accordance with the torque change request within the gas line section as a result of the torque change request have. The actuator may be a flow valve, such as a throttle valve. The flow valve can be adjusted to increase or decrease the flow cross-section in the gas line section. As a result, the gas pressure in the gas line section can be regulated. In many examples, the gas pressure in the gas line section is increased by decreasing the flow cross-section and by decreasing the flow cross-section. Alternatively, the actuator may be a combination of a gas turbine and a compressor, such as a turbocharger. In order to be able to control the gas pressure in the gas line section, the flow vanes of the compressor can be adjusted accordingly.

예컨대 단지 수 회의 엔진 주기 동안만 지속되는 매우 짧은 토크 변경 요구의 경우, 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력의 설정은 배제될 수 있고, 이에 대해서는 단지 밸브의 폐쇄 시점의 변위에 의해서만 반응이 수행될 수 있다. 이런 제어를 통해, 목표하는 실린더 충전은 매우 신속하게 수행될 수 있다.For example, in the case of a very short torque change request, which lasts only for a few engine cycles, the setting of the gas pressure in the gas line section can be ruled out and this can only be done by displacement of the valve closing point have. With this control, the target cylinder filling can be performed very quickly.

밸브는 토크 변경 요구의 결과로서, 하나 또는 복수의 작동 주기 또는 엔진 주기 동안, 결정된 가변 시점에서 폐쇄될 수 있다. 밸브의 폐쇄는 예컨대 완전 개방된 상태에서 완전 폐쇄된 상태로의 스위칭일 수 있다. 또한, 다수의 실시예에서, 토크 변경 요구의 결과로서, 액추에이터는, 가스 압력의 실제 값이 가스 압력의 설정 값에 근사되도록 조정된다. 밸브는, 실제 값이 가스 압력의 설정 값에 도달할 때까지, 다시 말해 그만큼의 작동 주기 또는 엔진 주기에 걸쳐서 결정된 가변 시점에서 폐쇄될 수 있다. 가변 시점에서 밸브를 폐쇄하는 것을 통해, 가스 압력의 설정 시 지연은 보상될 수 있다.The valve may be closed at a determined variable time, as a result of the torque change request, during one or more operating cycles or engine cycles. Closure of the valve may be, for example, switching from a fully open state to a fully closed state. Further, in many embodiments, as a result of the torque change request, the actuator is adjusted such that the actual value of the gas pressure approximates the set value of the gas pressure. The valve may be closed at a variable time point determined over the operating period or engine period until the actual value reaches the set point of the gas pressure. By closing the valve at the variable time point, the delay in setting the gas pressure can be compensated.

다수의 실시예에서, 밸브는 토크 변경 요구의 결과로서 토크 변경 요구 후 제1 엔진 주기 중에 특정한 가변 시점에서, 그리고 바로 후행하는 엔진 주기들 중에는 가변 시점과 고정 시점 사이에 위치하는 매칭된 시점들에서 폐쇄될 수 있다. 제1 엔진 주기에 후행하는 엔진 주기들 동안 밸브의 폐쇄 시점들은 예컨대 조금씩 고정 시점에 근사될 수 있다. 폐쇄 시점의 변위와 동시에 액추에이터가 제어될 수 있기 때문에, 가스 압력과 관련한 실제 값이 가스 압력과 관련한 설정 값에 상응할 때까지 밸브는 고정 시점과 가변 시점 사이에 있는 시점에서 폐쇄될 수 있다. 이어서 밸브는 다시 고정 시점에서 폐쇄될 수 있다.In many embodiments, the valve is operated at a particular variable time point during a first engine cycle after a torque change request as a result of a torque change request, and at matched points located between a variable time point and a fixed point during immediately following engine cycles Can be closed. Closure points of the valve during engine cycles following the first engine cycle can be approximated, for example, at a fixed point in time. Since the actuator can be controlled at the same time as the displacement of the closing point, the valve can be closed at a point between the fixed point and the variable point of time until the actual value associated with the gas pressure corresponds to the set point associated with the gas pressure. The valve can then be closed again at a fixed point in time.

다수의 실시예에서, 밸브는 흡기 밸브일 수 있고, 가스 라인 섹션은 흡기 밸브를 통해 실린더와 연결되는 흡기관일 수 있으며, 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터는 흡기관 내에 배치되어 흡기관 내에서의 흡기관 압력을 설정하기 위한 스로틀 밸브일 수 있다. 이는, 토크 변경 요구의 결과로서 흡기관 압력에 대한 설정 값이 결정되고 이런 설정 값을 기반으로 흡기 밸브가 폐쇄되는 시점이 결정된다는 것을 의미한다.In many embodiments, the valve may be an intake valve, the gas line section may be an intake tract connected to the cylinder through an intake valve, and an actuator for setting the gas pressure within the gas line section may be disposed within the intake tract And may be a throttle valve for setting the intake pipe pressure in the intake pipe. This means that the set value for the intake pipe pressure as a result of the torque change request is determined and the time at which the intake valve is closed based on this set value is determined.

토크 변경 요구는 예컨대 내연기관의 토크를 증가시키는 요구일 수 있다. 토크 변경 요구는 예컨대 상응하는 설정 토크를 포함할 수 있다. 이런 경우에, 흡기관 압력과 관련한 설정 값은 흡기관 압력의 실제 값보다 더 높을 수 있는데, 그 이유는 내연기관의 토크의 증가를 위해 실린더 내에서의 신선 공기 질량이 증가되어야만 하기 때문이다. 그에 상응하게, 가변 시점은 시간상 고정 시점 이후에 위치할 수 있다. 그 대안으로, 토크 변경 요구는 토크를 감소시키기 위한 요구 역시도 포함할 수 있다. 이런 경우에, 흡기관 압력과 관련한 설정 값은 흡기관 압력의 실제 값보다 더 낮을 수 있는데, 그 이유는 실린더 내에서의 신선 공기의 양이 감소되어야 하기 때문이다. 그에 상응하게, 가변 시점은 시간상 고정 시점 이전에 위치할 수 있다. 가변 시점이 토크의 증가의 요구 시 선택되는 방법에 대한 예시는 계속하여 하기에서 상세하게 기재된다.The torque change request may be, for example, a request to increase the torque of the internal combustion engine. The torque change request may include, for example, a corresponding set torque. In this case, the set value relating to the intake pipe pressure may be higher than the actual value of the intake pipe pressure, because the fresh air mass in the cylinder must be increased for the increase of the torque of the internal combustion engine. Correspondingly, the variable time point can be located after the fixed point in time. Alternatively, the torque change request may also include a request to reduce the torque. In this case, the setpoint associated with the intake pipe pressure may be lower than the actual value of the intake pipe pressure, since the amount of fresh air in the cylinder must be reduced. Correspondingly, the variable viewpoint can be located before the fixed point in time. An example of how the variable time point is selected upon the request for an increase in torque will be described in detail below in detail.

다수의 또 다른 실시예에서, 밸브는 배기 밸브일 수 있고, 가스 라인 섹션은 배기 밸브를 통해 실린더와 연결되는 배기 포트 섹션일 수 있으며, 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터는 배기 포트 섹션 내에 배치되어 배기 포트 섹션 내에서의 배기가스 배압을 설정하기 위한 배기가스 터보차저일 수 있다. 이는, 토크 변경 요구의 결과로서 배기가스 배압에 대한 설정 값이 결정되고 이 설정 값을 기반으로 배기 밸브가 폐쇄되는 시점이 결정된다는 것을 의미한다.In many other embodiments, the valve may be an exhaust valve, the gas line section may be an exhaust port section that is connected to the cylinder through an exhaust valve, and an actuator for setting the gas pressure within the gas line section, And may be an exhaust gas turbocharger disposed within the port section for setting the exhaust gas back pressure within the exhaust port section. This means that the set value for the exhaust gas back pressure as a result of the torque change request is determined and the time at which the exhaust valve is closed based on this set value is determined.

토크 변경 요구는 토크를 증가시키기 위한 요구를 포함할 수 있다. 토크 변경 요구는 예컨대 상응하는 설정 토크를 포함할 수 있다. 이런 경우에, 배기가스 배압과 관련한 설정 값은 실제 값보다 더 낮을 수 있는데, 그 이유는 실린더 내의 신선 공기 질량이 내연기관의 토크의 증가를 위해 증가되어야만 하고 그에 따라 실린더 내의 잔여 배기가스 비율은 감소되어야 하기 때문이다. 그에 상응하게, 배기 밸브는, 시간상 고정 시점 이전에 위치하는 가변 시점에서 폐쇄될 수 있다. 그 대안으로, 토크 변경 요구는 토크를 감소시키기 위한 요구 역시도 포함할 수 있다. 이런 경우에, 배기가스 배압과 관련한 설정 값은 배기가스 배압의 실제 값보다 더 높을 수 있는데, 그 이유는 실린더 내의 잔여 배기가스의 양이 증가되어야 하기 때문이다. 그에 상응하게, 배기 밸브는 시간상 고정 시점 후에 폐쇄될 수 있다. 토크의 증가의 요구 시 가변 시점이 선택되는 방법에 대한 예시는 계속하여 하기에서 상세하게 기재된다.The torque change request may include a request to increase the torque. The torque change request may include, for example, a corresponding set torque. In this case, the set value associated with the exhaust gas back pressure may be lower than the actual value, because the fresh air mass in the cylinder must be increased for the increase of the torque of the internal combustion engine and accordingly the ratio of the residual exhaust gas in the cylinder is reduced . Correspondingly, the exhaust valve can be closed at a variable time point located before the fixed point in time. Alternatively, the torque change request may also include a request to reduce the torque. In this case, the setpoint associated with the exhaust backpressure may be higher than the actual value of the exhaust backpressure, since the amount of residual exhaust gas in the cylinder must be increased. Correspondingly, the exhaust valve can be closed after a fixed point of time. An example of how the variable time point is selected in response to an increase in torque will be described in detail below in detail.

다수의 실시예에서, 내연기관은 각각 하나의 밸브 및 하나의 액추에이터를 구비한 2개의 가스 라인 섹션을 포함할 수 있다. 상기 내연기관의 경우, 밸브들 중 하나 또는 두 밸브 모두는 본 발명에 따른 방법에 따라서 폐쇄될 수 있다.In many embodiments, the internal combustion engine may include two gas line sections each having one valve and one actuator. In the case of the internal combustion engine, one or both of the valves may be closed in accordance with the method according to the invention.

예컨대 실린더는, 흡기 밸브를 통해, 흡기관 압력을 설정하기 위한 스로틀 밸브가 그 내에 제공되는 흡기관과 연결될 수 있고, 배기 밸브를 통해서는, 배기가스 배압을 설정하기 위한 터보차저가 그 내에 제공되는 배기 포트와 연결될 수 있다. 흡기 밸브는 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면, 또는 엔진 토크가 일정하게 유지되면, 작동 주기 중 또는 엔진 주기 중의 흡기 밸브 관련 고정 시점에서 폐쇄될 수 있고, 배기 밸브는 엔진 토크가 일정하게 유지되면 엔진 주기 중의 배기 밸브 관련 고정 시점에서 폐쇄될 수 있다. 토크 변경 요구가 검출되면, 그 즉시 흡기관 내의 흡기관 압력과 관련한 설정 값은 토크 변경 요구에 따라서 결정될 수 있고, 배기가스 포트 내의 배기가스 배압과 관련한 설정 값도 토크 변경 요구에 따라서 결정될 수 있다. 그 다음, 흡기 밸브를 폐쇄하기 위한 흡기 밸브 관련 가변 시점은 토크 변경 요구의 결과로서 결정될 수 있고, 배기 밸브를 폐쇄하기 위한 배기 밸브 관련 가변 시점도 토크 변경 요구의 결과로서 결정될 수 있다. 엔진 주기 중의 흡기 밸브 관련 가변 시점은 흡기관 압력의 설정 값에 따라서 흡기 밸브 관련 고정 시점에 상대적으로 변위될 수 있다. 엔진 주기 중의 배기 밸브 관련 가변 시점은 배기가스 배압의 설정 값에 따라서 배기 밸브 관련 고정 시점에 상대적으로 변위될 수 있다.For example, the cylinder may be connected to an intake pipe provided in the throttle valve for setting the intake pipe pressure via the intake valve, and a turbocharger for setting the exhaust gas backpressure is provided in the exhaust pipe through the exhaust valve And can be connected to the exhaust port. The intake valve may be closed at a fixed time point of the intake valve during the operation cycle or during the engine cycle if the torque of the internal combustion engine is kept constant, or if the engine torque is kept constant, and if the engine torque is kept constant And can be closed at the time of fixation related to the exhaust valve during the engine cycle. When a torque change request is detected, the set value relating to the intake pipe pressure in the intake pipe can be determined in accordance with the torque change request immediately, and the set value relating to the exhaust gas back pressure in the exhaust gas port can be determined in accordance with the torque change request. Then, the intake valve related variable time point for closing the intake valve may be determined as a result of the torque change request, and may be determined as a result of the exhaust valve related variable viewpoint torque change request for closing the exhaust valve. The intake valve related variable time point during the engine cycle can be displaced relative to the intake valve related fixed time point according to the set value of the intake pipe pressure. The exhaust valve related variable time point during the engine cycle can be displaced relative to the exhaust valve related fixed time point according to the set value of the exhaust gas back pressure.

각각 하나의 밸브 및 하나의 액추에이터를 구비한 2개의 가스 라인 섹션을 포함하는 내연기관들의 경우, 밸브들 중 단지 일측의 밸브만이 본 발명에 따른 방법에 따라서 폐쇄된다면, 타측 밸브는 사전에 검사대에서의 측정치들에 의해, 그리고/또는 시뮬레이션들에 의해 작성된 특성 맵들에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어는 계속하여 하기에서 재차 상세하게 기재된다.In the case of internal combustion engines comprising two gas line sections each with one valve and one actuator, if only one of the valves is closed in accordance with the method according to the invention, the other valve is pre- And / or by characteristic maps created by simulations. The control will be described in detail again in the following.

앞에서 이미 언급한 것처럼, 토크 변경 요구는 엔진 토크의 증가를 위한 요구를 포함할 수 있다. 상기 토크 변경 요구의 결과로서, 흡기 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점은 작동 주기 중에 고정 시점보다 더 늦을 수 있다. 엔진 주기의 흡입 단계 중의 고정 시점은 실린더의 최대 체적에 도달하기 이전에 위치할 수 있다. 이는 하기에서 한 예시에 따라서 설명된다.As already mentioned above, the torque change request may include a demand for an increase in engine torque. As a result of the torque change request, the variable time for closing the intake valve may be later than the fixed time during the operating cycle. The fixed point in the intake phase of the engine cycle can be located before reaching the maximum volume of the cylinder. This will be described in accordance with an example given below.

내연기관의 작동 주기 중에, 흡입 과정은 예컨대 실린더 체적이 최소일 때, 또는 피스톤이 상사점에 도달할 때 시작될 수 있으며, 그리고 실린더 체적이 최대일 때, 또는 피스톤이 하사점에 도달할 때 종료될 수 있다. 내연기관이 밀러 방법으로 작동된다면, 흡입 과정은 이미 최대 실린더 체적보다 더 작은 실린더 체적의 조건에서 흡기 밸브를 폐쇄하는 것을 통해 종료될 수 있으며, 그럼으로써 연료 소비량 및 온도와 관련한 장점들이 달성된다. 상기 폐쇄 시점은 고정 시점일 수 있다. 한편, 토크 변경 요구가 검출된다면(여기서는 토크 증가를 위한 요구), 밸브는 시간상 고정 시점 이후에 위치하는 가변 시점에서 폐쇄될 수 있다. 가변 시점은 예컨대 실린더 체적이 최대일 때, 또는 고정 시점에서의 실린더 체적보다 더 클 때의 시점일 수 있다. 고정 시점보다 더 늦은 가변 시점 쪽으로 흡기 밸브의 폐쇄 시점을 변위시키는 것을 통해, 실린더 체적은 흡입 과정의 종료 시 흡기관 압력이 실질적으로 동일한 조건에서 더 많은 신선 공기가 실린더 내로 유입될 수 있도록 증가될 수 있다. 토크 증가의 요구의 결과로서 스로틀 밸브 역시도 조정될 수 있기 때문에, 지연되면서 흡기관 내의 흡기관 압력과 관련한 설정 값이 설정될 수 있다. 다수의 실시예에서, 흡기 밸브는 흡기관 압력의 설정 값에 도달할 때까지 가변 시점에서, 또는 고정 시점과 가변 시점 사이의 한 시점에서 폐쇄될 수 있다. 그에 따라, 토크 변경 요구에 대해 매우 신속한 반응을 수행할 수 있으며, 이와 동시에 저연료식 밸브 제어의 메커니즘들이 유지될 수 있다.During the operating cycle of the internal combustion engine, the suction process can be started, for example, when the cylinder volume is at its minimum, or when the piston reaches the top dead center, and when the cylinder volume is at its maximum or when the piston reaches the bottom dead center . If the internal combustion engine is operated in a miller method, the inhalation process can be terminated by closing the intake valve in the condition of a cylinder volume which is already smaller than the maximum cylinder volume, thereby achieving advantages in terms of fuel consumption and temperature. The closure point may be a fixed point. On the other hand, if a torque change request is detected (here, a request for torque increase), the valve may be closed at a variable time point located after the fixed point in time. The variable time point may be, for example, a time point when the cylinder volume is the maximum or when the cylinder volume is larger than the cylinder volume at the fixed point. By displacing the closing timing of the intake valve toward the variable time point later than the fixed point, the cylinder volume can be increased so that more fresh air can be introduced into the cylinder under conditions where the intake air pressure is substantially the same at the end of the intake stroke have. Since the throttle valve can also be adjusted as a result of the demand for the torque increase, a set value related to the intake pipe pressure in the intake pipe can be set with delay. In many embodiments, the intake valve may be closed at a variable time until a set point of the intake pipe pressure is reached, or at a point between a fixed time and a variable time. Thereby, a very rapid response to the torque change request can be performed while at the same time the mechanisms of low fuel valve control can be maintained.

앞에서 흡기 밸브와 관련하여 설명한 것과 유사하게, 엔진 토크의 증가를 위한 요구의 결과로서, 배기 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점은 엔진 주기 중에 고정 시점보다 더 이를 수 있다. 엔진 주기의 흡입 단계 중에 배기 밸브를 폐쇄하기 위한 고정 시점은 실린더의 최소 체적에 도달한 후에 위치할 수 있으며, 다시 말하면 흡입의 시작을 정의하는 상사점이 이미 초과되었을 때일 수 있다. 이제, 내연기관의 토크를 증가시키기 위한 요구의 결과로서, 배기가스 배압에 대한 설정 값이 결정될 수 있다. 이런 경우에, 배기가스 배압과 관련한 설정 값은 실제 값보다 더 낮을 수 있는데, 그 이유는 실린더 내의 잔여 배기가스 비율이 내연기관의 토크의 증가를 위해 감소되어야 하기 때문이다. 고정 시점보다 더 이른 가변 시점 쪽으로 배기 밸브의 폐쇄 시점을 변위시키는 것을 통해, 예컨대 흡입 동안 더 적은 잔여 배기가스가 실린더 내로 흡입될 수 있으며, 그럼으로써 신선 공기를 위한 더 많은 공간이 남게 된다. 토크 증가의 요구의 결과로서 터보차저 역시도 조정될 수 있기 때문에, 지연되면서 배기가스 포트 내, 또는 매니폴드 내의 배기가스 배압과 관련한 설정 값이 설정될 수 있다. 다수의 실시예에서, 배기 밸브는 배기가스 배압의 설정 값에 도달할 때까지 가변 시점에서, 또는 고정 시점과 가변 시점 사이의 한 시점에서 폐쇄될 수 있다. 그에 따라, 토크 변경 요구에 대해 매우 신속한 반응을 수행할 수 있으며, 이와 동시에 저연료식 밸브 제어의 메커니즘들이 고려될 수 있다.Similar to what has been described above with respect to the intake valve, as a result of a demand for an increase in engine torque, the variable time for closing the exhaust valve can exceed the fixed point during the engine cycle. The anchoring time for closing the exhaust valve during the intake phase of the engine cycle may be located after reaching the minimum volume of the cylinder, i. E., When the top deadline defining the beginning of the intake has already been exceeded. Now, as a result of a demand for increasing the torque of the internal combustion engine, a set value for the exhaust gas back pressure can be determined. In this case, the set value associated with the exhaust gas back pressure may be lower than the actual value, since the residual exhaust gas ratio in the cylinder must be reduced for the increase of the torque of the internal combustion engine. By displacing the closing timing of the exhaust valve toward a variable time point earlier than the fixed point, for example, less residual exhaust gas can be sucked into the cylinder during inhalation, thereby leaving more room for fresh air. As the turbocharger can also be adjusted as a result of the demand for torque increase, a set value can be set in relation to the exhaust gas back pressure in the exhaust gas port or in the manifold while being delayed. In many embodiments, the exhaust valve may be closed at a variable time until a set value of the exhaust gas back pressure is reached, or at a point between a fixed time and a variable time. Thereby, a very rapid response to the torque change request can be performed, while at the same time the mechanisms of low fuel valve control can be considered.

내연기관은 가스 교환을 조절하기 위한 추가 작동 수단들, 예컨대 외부 배기가스 재순환부의 밸브를 포함할 수 있다. 상기 추가 작동 수단들, 액추에이터들, 예컨대 스로틀 밸브 및/또는 터보차저, 및/또는 본 발명에 따른 방법에 따라서 스위칭되지 않는 밸브는, 작동 수단, 액추에이터들 및/또는 밸브의 위치와 관련한 설정 값이 토크 변경 요구에 따라서 결정됨으로써 제어될 수 있다. 각각의 설정 값은 예컨대 하나 또는 복수의 특성 맵에 의해 결정될 수 있다. 다수의 실시예에서, 특성 맵들은 사전에 검사대에서의 측정치들을 기반으로, 그리고/또는 내연기관에서의 검사 측정치들을 기반으로, 그리고/또는 계산들 또는 시뮬레이션들을 이용한 시뮬레이션들을 기반으로 생성된 것일 수 있으며, 그럼으로써 가스 압력과 관련한 설정 값은 특성 맵 또는 특성 맵들에서 판독될 수 있다. 다수의 또 다른 실시예에서, 하나 또는 복수의 특성 맵에 의해, 작동 수단, 액추에이터 또는 밸브의 위치와 관계가 있는 상태 변수에 대한 설정 값이 결정될 수 있고, 상기 상태 변수의 설정 값을 기반으로 작동 수단, 액추에이터 또는 밸브의 위치가 계산될 수 있다. 그 대안으로, 특성 맵들 대신, 토크 요구의 검출 후에, 작동 수단, 액추에이터 또는 밸브의 위치, 또는 작동 수단, 액추에이터 또는 밸브의 위치와 관계가 있는 상태 변수의 설정 값의 시뮬레이션 또는 또 다른 계산이 실행될 수 있다.The internal combustion engine may include additional operating means for regulating the gas exchange, such as valves of the external exhaust gas recirculation. The additional operating means, actuators, such as throttle valves and / or turbochargers, and / or valves that are not switched in accordance with the method according to the invention, may be configured such that the setpoints relating to the position of actuating means, actuators and / Can be controlled by being determined according to the torque change request. Each set value may be determined, for example, by one or a plurality of characteristic maps. In many embodiments, the characteristic maps may have been generated based on measurements in advance at the inspection gantry, and / or based on inspection measurements in the internal combustion engine, and / or based on simulations using calculations or simulations So that the setpoints associated with the gas pressure can be read in the characteristic maps or characteristic maps. In many other embodiments, one or more characteristic maps may be used to determine a setpoint for a state variable that is related to the position of the actuating means, actuator, or valve, and may be based on the set value of the state variable The position of the means, actuator or valve can be calculated. Alternatively, instead of the characteristic maps, after the detection of the torque demand, a simulation or another calculation of the setting of the actuating means, actuator or valve, or set of state variables related to the position of actuating means, actuator or valve have.

상태 변수는 예컨대 상대적 신선 공기량, 내부에서 재순환되는 잔여 배기가스의 양, 외부에서 재순환되는 잔여 배기가스의 양, 차징 효율(charging efficiency), 액추에이터를 통한 압력 허용도(pressure allowance), 또는 소기율(scavenging ratio)일 수 있다. 신선 공기로서 간주되는 공기는 실린더 내로 유입되는 공기이다. 신선 공기는, 자체의 조성이 대기 중 공기와 동일한 가스 혼합기일 수 있거나, 또는 가스-연료 혼합기일 수 있다. 이와 달리, 잔여 배기가스는 연소 과정 후에 실린더에서 배기되는 저산소 가스 혼합기이다. 차징 효율은, 최대 실린더 체적 내에서 최대로 수용될 수 있는 신선 공기 질량과 공기 질량으로 이루어진 비율로서 정의된다. 소기는, 배출과 흡입 간의 전이 간격에서 흡기 밸브 및 배기 밸브 양자 모두 개방되어 있는 과정을 의미한다.The state variables may include, for example, the relative fresh air volume, the amount of residual exhaust gas recirculated internally, the amount of residual exhaust gas recirculated externally, the charging efficiency, the pressure allowance through the actuator, scavenging ratio. The air considered as fresh air is the air that enters the cylinder. Fresh air may be a gas mixer whose composition is atmospheric air or may be a gas-fuel mixer. Alternatively, the residual exhaust gas is a low-oxygen gas mixture that is exhausted from the cylinder after the combustion process. Charging efficiency is defined as the ratio of fresh air mass and air mass that can be maximally accommodated within a maximum cylinder volume. The scavenging means a process in which both the intake valve and the exhaust valve are opened in the transition interval between the exhaust and the intake.

또한, 본 발명은, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 제어 장치에도 관한 것이다. 예컨대 제어 장치는 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 앞에서 기재한 방법을 실행하도록 형성될 수 있다. 제어 장치는, 실린더가 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되어 있는 내연기관의 구성을 기반으로 한다. 제어 장치는, 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점에서 밸브를 폐쇄하도록 형성된다. 제어 장치는 토크 변경 요구를 수신하기 위한 인터페이스와, 프로세서 모듈을 포함한다. 프로세서 모듈은, 토크 변경 요구에 따라서 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값을 결정하도록, 그리고 작동 주기 중의 가변 시점이 흡기관 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점에 상대적으로 변위되는 조건에서, 토크 변경 요구의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점을 결정하도록 형성된다.The present invention also relates to a control apparatus for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine. For example, the control device may be configured to perform the method described above for performing the gas exchange in the cylinder. The control device is based on the configuration of an internal combustion engine in which a cylinder is connected via a valve to a gas line section and an actuator for setting the gas pressure in the gas line section is provided. The control device is formed to close the valve at a fixed point in the operating cycle of the internal combustion engine when the torque of the internal combustion engine is kept constant. The control device includes an interface for receiving a torque change request, and a processor module. The processor module is configured to determine a set value relating to the gas pressure in the gas line section in accordance with the torque change request and to change the torque change in the condition that the variable time point during the operation period is displaced relative to the fixed time point according to the set value of the intake gas pressure, And to determine a variable time point for closing the valve as a result of the request.

인터페이스는 하드웨어 인터페이스일 수 있다. 인터페이스는, 제어 장치를 ECU와, 또는 직접 또는 간접적으로는 가속 페달과 연결하여, 제어 장치로 데이터 전송, 다시 말해 토크 변경 요구, 예컨대 설정 토크를 포함하는 명령의 전송을 가능하게 하도록 형성될 수 있다. 프로세서 모듈은, 마이크로프로세서와 같은 전자 부품들을 포함할 수 있다. 프로세서 모듈은, 가스 압력의 설정 값을 결정하기 위한 설정 값 결정 모듈과, 가스 압력 및 토크 변경 요구에 따라서 가변 시점을 결정하기 위한 시점 결정 모듈을 포함할 수 있다.The interface may be a hardware interface. The interface may be configured to couple the control device to the ECU, or directly or indirectly to the accelerator pedal, to enable transmission of data to the control device, i. E. To transmit a command including a torque change request, e.g., a set torque . The processor module may include electronic components such as a microprocessor. The processor module may include a set value determining module for determining a set value of the gas pressure and a time determining module for determining a variable time according to the gas pressure and the torque change request.

또한, 제어 장치는, 토크 변경 요구에 따르는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력과 관련한 설정 값들, 및/또는 가스 압력에 따르는 가변 시점의 결정을 위한 정보들이 그 내에 저장되어 있는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 데이터 메모리일 수 있다.The control device may also include a memory in which information for determining setpoints relating to the gas pressure in the gas line section in response to the torque change request, and / or for determining the variable time according to the gas pressure are stored therein . The memory may be a data memory.

또한, 제어 장치는, 방법과 관련하여 기재한 특징들을 개별적으로, 또는 임의로 조합하여 실행하도록 형성될 수 있다.Further, the control device can be configured to execute the features described in connection with the method individually or in any combination.

또한, 본 발명은 앞에서 기재한 것과 같은 제어 장치 및 실린더를 장착한 내연기관에도 관한 것이다. 실린더는 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되며, 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공된다. 밸브는, 제어 장치에 의해, 밸브가 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점에서 폐쇄되도록, 그리고 작동 주기 중의 가변 시점이 가스 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점에 상대적으로 변위되는 조건에서, 밸브가 토크 변경 요구의 결과로서 가변 시점에서 폐쇄되도록 제어될 수 있다.The present invention also relates to an internal combustion engine equipped with a control device and a cylinder as described above. The cylinder is connected to a gas line section through a valve, in which an actuator for setting the gas pressure in the gas line section is provided. The valve is controlled by the control device so that the valve is closed at a fixed point in the operating cycle of the internal combustion engine when the torque of the internal combustion engine is kept constant and the variable time point during the operating cycle is relatively fixed In the displaced condition, the valve can be controlled to be closed at the variable time point as a result of the torque change request.

내연기관은, 스로틀 밸브가 그 내에 제공되어 있는 흡기관과 실린더를 연결하는 흡기 밸브와, 터보차저가 그 내에 제공되어 있는 배기 포트와 실린더를 연결하는 배기 밸브를 포함할 수 있다. 내연기관은, 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브가 토크 요구의 결과로서 흡기 밸브 관련 가변 시점에서, 그리고 배기 밸브 관련 가변 시점에서 각각 폐쇄될 수 있도록 형성된다.The internal combustion engine may include an intake valve connecting a cylinder with an intake pipe provided with a throttle valve therein, and an exhaust valve connecting the cylinder with the exhaust port provided in the turbocharger. The internal combustion engine is formed so that the intake valve and / or the exhaust valve can be closed at the intake valve related variable time point as a result of the torque demand, and at the exhaust valve related variable time point, respectively.

또한, 다수의 실시예는 앞에서 기재한 것과 같은 내연기관을 탑재한 자동차에도 관한 것이다.Further, many embodiments relate to an automobile equipped with an internal combustion engine as described above.

이제 본 발명의 실시예들은 예시로서, 그리고 첨부한 도면들과 관련하여 기재된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Embodiments of the present invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 제어 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 토크 증가를 위한 요구 시 폐쇄 시점들의 변위를 나타낸 도면이다.
도 4는 다수의 작동 주기에 걸쳐서 흡기 밸브의 폐쇄 시점의 변위 및 흡기관 압력의 시간 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 5는 제어 장치의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 제어 장치의 구성에 대한 추가 실시예를 도시한 도면이다.
1 is a flow chart schematically illustrating a method according to the present invention.
Fig. 2 is a configuration diagram schematically showing the control device.
Figure 3 is a diagram illustrating the displacement of the closure points on demand for torque increase.
Fig. 4 is a graph showing a time curve of the intake valve displacement and a displacement of the intake valve over a plurality of operation cycles.
5 is a diagram showing an embodiment of a configuration of a control apparatus.
6 is a diagram showing a further embodiment of the configuration of the control device.

본 발명에 따라서 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 방법의 일 실시예는 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.One embodiment of a method for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine according to the present invention is schematically illustrated in Fig.

이를 위해, 내연기관은, 흡기관 압력을 설정하기 위한 스로틀 밸브가 그 내에 제공되어 있는 흡기관과 흡기 밸브를 통해 연결되는 실린더를 포함한다.To this end, the internal combustion engine includes a cylinder in which a throttle valve for setting the intake pipe pressure is connected via an intake valve to an intake pipe provided therein.

내연기관의 토크가 일정한 기간에 해당하는 제어 과정(101)의 진행 중에, 흡기 밸브는 작동 주기 중의 고정 시점에서 폐쇄된다. 고정 시점은, 이 시점에서 실린더 체적이 최대로 가능한 실린더 체적보다 더 적도록 정의된다. 내연기관의 작동 주기는 계속하여 하기에서 도 3과 관련하여 상세하게 기재된다.During the course of the control process 101 in which the torque of the internal combustion engine is constant, the intake valve is closed at a fixed point in the operating cycle. The fixed point is defined so that the cylinder volume at this point is less than the maximum possible cylinder volume. The operating cycle of the internal combustion engine will be described in detail below with reference to FIG.

본 예시에서 가속 페달을 밟는 것을 통해 활성화되는 엔진 토크의 증가를 위한 요구가 발생한다면, 상기 토크 변경 요구는 단계 102에서 검출된다. 후행 단계 103에서는, 흡기관 내의 흡기관 압력과 관련한 설정 값이 토크 변경 요구에 따라서 결정된다. 이를 위해, 엔진 토크에 따르는 흡기관 압력을 표현하는 사전에 저장된 특성 맵들에 접근이 이루어지며, 그럼으로써 흡기관 압력의 설정 값이 판독될 수 있다. 흡기관 압력의 설정 값은 토크 변경 요구의 시점에 우세하게 존재하는 흡기관 압력보다 더 크다.In this example, if a request for an increase in the engine torque to be activated by depressing the accelerator pedal occurs, the torque change request is detected in step 102. In the trailing step 103, a set value related to the intake pipe pressure in the intake pipe is determined in accordance with the torque change request. To this end, an approach is made to the previously stored characteristic maps representing the intake pipe pressure according to the engine torque, so that the set value of the intake pipe pressure can be read. The set value of the intake pipe pressure is larger than the intake pipe pressure predominant at the time of the torque change request.

흡기관 압력의 설정 값에 의해, 단계 1040에서, 스로틀 밸브의 설정 위치가 결정된다. 그 다음, 스로틀 밸브는 스로틀 밸브 위치의 결정된 설정 값에 상응하게 조정된다(단계 1041).Depending on the set value of the intake pipe pressure, in step 1040, the set position of the throttle valve is determined. The throttle valve is then adjusted corresponding to the determined set point of the throttle valve position (step 1041).

단계 1040과 동시에, 단계 1050에서, 토크 변경 요구의 결과로서 흡기 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점은 흡기관 압력의 설정 값에 따라서 결정된다. 흡기관 압력의 설정 값에 따라서 엔진 주기 중의 결정된 가변 시점은, 도 3과 관련하여 계속하여 하기에서 설명되는 것처럼, 고정 시점에 상대적으로 뒤쪽으로 변위된다.Simultaneously with step 1040, in step 1050, the variable time point for closing the intake valve as a result of the torque change request is determined according to the set value of the intake pipe pressure. The determined variable time point in the engine cycle in accordance with the set value of the intake pipe pressure is displaced backward relative to the fixed time point, as will be described in detail below with reference to Fig.

그 다음, 흡기 밸브는 수 회의 엔진 주기 동안 가변 시점에서 폐쇄된다(단계 1051). 흡기관 압력의 실제 값이 흡기관 압력의 설정 값에 상응하면, 그 즉시 흡기 밸브는 다시 고정 시점에서 폐쇄된다(단계 1052). 그 다음, 과정 101과 비슷하면서 흡기 밸브가 고정 시점에서 폐쇄되는 연속적인 제어 과정(106)으로 전이된다.The intake valve is then closed at variable time for a number of engine cycles (step 1051). If the actual value of the intake pipe pressure corresponds to the set value of the intake pipe pressure, the intake valve is immediately closed again at the fixed time point (step 1052). Then, transition is made to a continuous control procedure 106, similar to procedure 101, in which the intake valve is closed at a fixed time.

도 2에는, 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 내연기관(2)이 개략적으로 도시되어 있다. 내연기관(2)은 도 1의 방법의 실행을 위해 설명한 내연기관처럼 구성된다. 내연기관(2)은 제어 장치(20)를 추가로 포함한다. 제어 장치(20)는, ECU와 연결될 수 있는 인터페이스(201)를 포함한다. ECU는, 예컨대 가속 페달을 밟는 것을 통해 생성되는 토크 변경 요구와 관련한 데이터, 예컨대 설정 토크를 처리하여 제어 장치(20)로 전송하도록 형성된다.Fig. 2 schematically shows an internal combustion engine 2 for performing gas exchange in a cylinder. The internal combustion engine 2 is configured as an internal combustion engine described for the execution of the method of Fig. The internal combustion engine (2) further includes a control device (20). The control device 20 includes an interface 201 that can be connected to the ECU. The ECU is configured to process and transmit data relating to a torque change request, for example, a set torque, generated by depressing the accelerator pedal to the control device 20.

또한, 제어 장치(20)는 프로세서 모듈(202)을 추가로 포함하며, 이 프로세서 모듈은 설정 값 결정 모듈(2020)과 시점 결정 모듈(2021)을 포함한다. 프로세서 모듈(202)은, 인터페이스(201)를 통해 공급되는 토크 변경 요구(300)에 접근할 수 있도록 하기 위해, 인터페이스(201)와 연결된다. 제어 장치(20)는, 설정 값 결정 유닛(2020)을 통해 결정된 설정 값(301)을 작동 모듈(21)로 시그널링 할 수 있도록 하기 위해, 스로틀 밸브의 위치를 조정하기 위한 작동 모듈(21)과 연결된다. 설정 값 결정 모듈(2020) 및 시점 결정 모듈(2021)은, 시점 결정 모듈(2021)이, 흡기관 압력의 설정 값(301)으로부터 가변 시점(302)을 결정하기 위해, 상기 설정 값을 수신받도록 서로 연결된다. 또한, 제어 장치(20)는, 가변 시점(302)을 전송할 수 있도록 하고 토크 변경 요구(300) 후 엔진 주기들 중에 가변 시점(302)에서 스위칭 모듈(22)을 폐쇄하기 위해, 흡기 밸브를 스위칭하기 위한 스위칭 모듈(22)과 추가로 연결된다.The control device 20 further includes a processor module 202 including a set value determination module 2020 and a viewpoint determination module 2021. [ The processor module 202 is coupled to the interface 201 to allow access to the torque change request 300 supplied via the interface 201. [ The control device 20 includes an operation module 21 for adjusting the position of the throttle valve so as to be able to signal the set value 301 determined through the set value determination unit 2020 to the operation module 21 . The set value determining module 2020 and the viewpoint determining module 2021 determine that the viewpoint determining module 2021 receives the set value to determine the variable viewpoint 302 from the intake pipe pressure set value 301 Respectively. The control device 20 also switches the intake valve to enable the variable timing point 302 to be transmitted and to close the switching module 22 at the variable time point 302 during the engine periods after the torque change request 300 Gt; 22 < / RTI >

도 3에는, 흡입 동안 흡기 밸브의 개방 및 폐쇄 시점과 배기 밸브의 폐쇄 시점을 나타내는, 내연기관의 작동 주기의 한 부분의 그래프가 도시되어 있다. 여기서는 상사점(OT) 및 하사점(UT)이 예시되어 있는 부채꼴이 도시되어 있다. 상사점(OT)에서, 내연기관의 피스톤은, 실린더 체적이 최소인 위치에 위치된다. 하사점(UT)에서는, 피스톤은, 실린더 체적이 최대가 되도록 실린더 내의 위치에 위치된다.3 is a graph of a portion of the operating cycle of the internal combustion engine, showing the opening and closing times of the intake valves and the closing times of the exhaust valves during intake. Here, a fan shape in which a top dead center (OT) and a bottom dead center (UT) are illustrated is shown. At the top dead center (OT), the piston of the internal combustion engine is located at a position where the cylinder volume is minimum. In the bottom dead center (UT), the piston is located at a position in the cylinder so that the cylinder volume becomes maximum.

원의 우측 반부(half)를 따르는 상사점(OT)과 하사점(UT) 사이에서는 흡입이 수행된다. 도 3에서 상사점(OT)의 좌측에 도시된 것처럼, 내연기관의 흡기 밸브는 개방 시점(

Figure 112017002348256-pct00001
)에서 개방되며, 그럼으로써 실린더 내로 유입되는 신선 공기를 통해 실린더 내에 잔존하는 잔여 배기가스는 실린더로부터 밀어내어질 수 있게 된다. 배기 밸브의 폐쇄 시점(SA)은 상사점(OT)에 도달한 직후에 위치한다. 내연기관은 밀러 방법에 따라서 작동하기 때문에, 흡기 밸브의 폐쇄 시점(SE)은 하사점(UT)에 도달하기 전에, 다시 말하면 부채꼴의 제2 사분원의 중심부에 위치한다. 흡기 밸브의 폐쇄 시점(SE)은 평형 상태에서, 다시 말하면 토크 변경 요구가 존재하지 않고 상태 변수들은 일정할 때, 고정 폐쇄 시점이다. 토크를 증가시키는 토크 변경 요구가 검출되면, 그 즉시 흡기 밸브는 상대적으로 더 늦은 시점에서, 즉 가변 시점(vSE)에서 폐쇄된다. 흡기 밸브의 가변 폐쇄 시점(vSE)은 도 3에서 하사점(UT) 직전에 도시되어 있다. 그러나 가변 폐쇄 시점(vSE)과 고정 폐쇄 시점(SE) 간의 변위가 더 작을 수도 있거나, 또는 토크 변경 요구 후에 엔진 주기의 개수가 증가함에 따라 감소할 수 있다. 작동 주기의 개수가 증가함에 따라, 또는 시간이 흐름에 따라 가변 시점의 변위(φ) 및 흡기관 압력(Ps)의 가능한 의존성은 도 4에 예시되어 있다.Suction is performed between top dead center (OT) and bottom dead center (UT) along the right half of the circle. As shown in the left side of the top dead center OT in Fig. 3, the intake valve of the internal combustion engine has an opening timing
Figure 112017002348256-pct00001
So that the residual exhaust gas remaining in the cylinder through the fresh air introduced into the cylinder can be pushed out of the cylinder. The closing timing SA of the exhaust valve is located immediately after reaching the top dead center OT. Since the internal combustion engine operates in accordance with the Miller method, the closing timing SE of the intake valve is located at the center of the second quadrant of the sector, that is, before reaching bottom dead center UT. The closing timing SE of the intake valve is a fixed closing timing in an equilibrium state, that is, when there is no torque changing request and the state variables are constant. When a torque change request for increasing the torque is detected, the intake valve is immediately closed at a relatively later time, that is, at the variable time point (vSE). The variable closing timing vSE of the intake valve is shown just before the bottom dead center UT in Fig. However, the displacement between the variable closing timing (vSE) and the fixed closing timing (SE) may be smaller or may decrease as the number of engine cycles increases after the torque change request. The possible dependence of the variable-phase displacement, phi, and the intake pipe pressure Ps, as the number of operating cycles increases or over time is illustrated in Fig.

도 4에는, 토크 변경 요구가 검출되는 시점(T1)에서 고정 폐쇄 시점에 상대적으로 가변 폐쇄 시점의 변위(φ)가 갑자기 증가하는 것이 도시되어 있다. 이와 반대로, 흡기관 압력(Ps)은 느리게만 증가하는데, 그 이유는 잠시 동안 흡기관 압력의 설정 값이 설정될 때까지 지속되기 때문이다. 시간이 흐름에 따라, 가변 폐쇄 시점의 변위(φ)는 감소되고, 그에 반해 흡기관 압력은 계속하여 상승한다.In Fig. 4, it is shown that the displacement (phi) of the variable closing timing is suddenly increased relative to the fixed closing timing at the time point (T1) when the torque change request is detected. On the contrary, the intake pipe pressure Ps increases only slowly, because it continues until the set value of the intake pipe pressure is set for a while. As time passes, the displacement? At the variable closing timing is reduced, while the intake pipe pressure continues to rise.

그에 따라, 흡기관 압력의 설정을 통한 경우보다, 고정 폐쇄 시점(SE)에서 가변 폐쇄 시점(vSE) 쪽으로 흡기 밸브의 폐쇄 시점을 변위시키는 것을 통해 토크 변경 요구에 대해 더 신속한 반응을 수행할 수 있다. 포트 내의 흡기관 압력이 매칭되기 때문에, 균일한 주행 동안, 밀러 방법의 장점들이 활용될 수 있는 것이 변함없이 달성될 수 있다.Thereby, it is possible to perform a quicker response to the torque change request through displacing the closing timing of the intake valve from the fixed closing timing SE to the variable closing timing vSE than through the setting of the intake pipe pressure . Since the intake pipe pressure in the port is matched, it is possible to consistently achieve the benefits of the Miller method during uniform travel.

배기 밸브의 폐쇄 시점(SA)은 평형 상태에서, 다시 말하면 토크 변경 요구가 존재하지 않을 때, 고정 시점일 수 있다. 그러나 토크의 증가를 위한 토크 변경 요구가 존재한다면, 배기 밸브는, 너무 많은 잔여 배기가스가 실린더 내로 역류하는 것을 방지하기 위해, 상대적으로 더 이른 시점에서, 즉 가변 폐쇄 시점(vSA)에서 폐쇄될 수 있다. 배기 밸브의 가변 폐쇄 시점(vSA)은, 도 3에 식별 표시된 것처럼, 상사점(OT)과 배기 밸브의 고정 폐쇄 시점(SA) 사이에 위치한다. 또한, 배기 밸브의 가변 폐쇄 시점(vSA)과 배기 밸브의 고정 폐쇄 시점(SA) 간의 변위는 더 작을 수 있거나, 또는 토크 변경 요구 후에 엔진 주기의 개수가 증가함에 따라 감소할 수 있다. 작동 주기의 개수가 증가함에 따라, 또는 시간(t)이 흐름에 따라 가변 시점(vSA)의 변위의 특성곡선 및 배기가스 배압의 특성곡선은 도 4에서의 변위(φ) 및 흡기관 압력(Ps)과 유사하게 진행될 수 있다. 그에 따라, 토크 변경 요구에 대해 신속한 반응을 수행할 수 있다.The closing timing SA of the exhaust valve may be a fixed point in the equilibrium state, that is, when there is no torque change request. However, if there is a torque change request for an increase in torque, the exhaust valve can be closed at a relatively earlier point in time, i. E., At the variable closing timing (vSA), to prevent too much residual exhaust gas from flowing back into the cylinder have. The variable closing timing (vSA) of the exhaust valve is located between the top dead center (OT) and the fixed closing timing (SA) of the exhaust valve, as identified in Fig. In addition, the displacement between the variable closing timing (vSA) of the exhaust valve and the fixed closing timing (SA) of the exhaust valve may be smaller or may decrease as the number of engine cycles increases after the torque change request. The characteristic curve of the displacement of the variable time point (vSA) and the characteristic curve of the exhaust gas back pressure as the number of operating cycles increases or as the time t flows increases as the displacement φ and the intake pipe pressure Ps ). ≪ / RTI > Thereby, a quick response to the torque change request can be performed.

도 2와 관련해서는, 단지 내연기관의 흡기 밸브의 제어만을 기재하였다. 이제, 도 5에는, 충전량을 조절하는 일련의 작동 부재들의 제어에 관여하는, 내연기관(4)을 위한 추가 실시예가 도시되어 있다.With reference to Fig. 2, only the control of the intake valve of the internal combustion engine is described. 5, there is shown a further embodiment for the internal combustion engine 4, which is involved in the control of a series of actuating members for adjusting the charge amount.

내연기관(4)은 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 인터페이스(미도시)를 포함하며, 이 인터페이스를 통해 현재 회전수(500) 및 설정 토크(501), 즉 토크 변경 요구에 접근이 이루어진다. 이를 위해, 인터페이스는 예컨대 ECU와 연결되어 있을 수 있다.The internal combustion engine (4) includes a control device. The control device includes an interface (not shown) through which access to the current rotational speed 500 and the set torque 501, i.e. the torque change request, is made. To this end, the interface may be connected to an ECU, for example.

또한, 제어 장치는, 설정 값 결정 모듈(41)을 구비한 프로세서 모듈을 추가로 포함한다. 설정 값 결정 모듈(41)은, 공기 질량, 차징 효율, 스로틀 밸브를 통한 압력 허용도, 내부 배기가스 재순환부의 잔여 배기가스 함량, 및 외부 배기가스 재순환부의 잔여 배기가스 함량에 대한 특성 맵들을 포함하는 메모리를 포함한다. 설정 값 결정 모듈(41)은, 인터페이스를 통해 수신되는 메모리에서의 특성 맵들과 현재 회전수(500) 및 설정 토크(501)를 이용하여, 설정 공기 질량(502), 설정 차징 효율(503), 설정 압력 허용도(504), 내부 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량(505) 및 외부 잔여 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량(506)을 결정하여 출력하도록 형성된다.The control device further includes a processor module having a set value determining module 41. [ The setpoint determination module 41 includes characteristic maps for the air mass, the charging efficiency, the pressure tolerance through the throttle valve, the residual exhaust gas content of the internal exhaust gas recirculation, and the residual exhaust gas content of the external exhaust gas recirculation Memory. The set value determination module 41 sets the set air mass 502, the set charging efficiency 503, and the set charging efficiency 50 using the characteristic maps in the memory received via the interface, the current revolution speed 500 and the set torque 501, A set pressure allowance 504, a set residual exhaust gas content 505 of the internal exhaust gas recirculation portion, and a set residual exhaust gas content 506 of the external residual exhaust gas recirculation portion.

설정 공기 질량(502) 및 설정 차징 효율(503)은, 설정 값 결정 모듈(41)로부터 흡기관 압력 결정 장치(42)로 전송되며, 그럼으로써 흡기관 압력 결정 장치는 설정 흡기관 압력(507)을 계산한다. 설정 흡기관 압력(507)은 흡기관 압력 제어기(43)로 전송되며, 그 다음 흡기관 압력 제어기는 실린더 내의 스로틀 밸브(400)를 적합한 위치로 이동시킨다(도면부호 508).The set air mass 502 and the set charging efficiency 503 are transmitted from the set value determination module 41 to the intake pipe pressure determination device 42 so that the intake pipe pressure determination device determines the set intake pipe pressure 507, . The set intake pipe pressure 507 is transmitted to the intake pipe pressure controller 43, and the intake pipe pressure controller then moves the throttle valve 400 in the cylinder to an appropriate position (reference numeral 508).

흡기관 압력(507)은 추가로 설정 과급 압력 결정 모듈(44)로 전송된다. 또한, 설정 과급 압력 결정 모듈(44)은, 설정 압력 허용도(504)를 수신하기 위해, 설정 값 결정 모듈(41)과 추가로 연결된다. 설정 과급 압력 결정 모듈(44)은 설정 과급 압력(509)을 계산하여 과급 압력 제어기(45)로 전송하도록 형성된다. 과급 압력 제어기(54)는 배기 포트 내의 터보차저(401)를 제어하도록 형성된다(도면부호 510).The intake pipe pressure 507 is further transmitted to the setting boost pressure determination module 44. [ The setting supercharge pressure determination module 44 is further connected to the set value determination module 41 in order to receive the set pressure tolerance 504. [ The setting boost pressure determination module 44 is configured to calculate the setting boost pressure 509 and transmit it to the boost pressure controller 45. [ A boost pressure controller 54 is configured to control the turbocharger 401 in the exhaust port (reference numeral 510).

또한, 내연기관(4)의 제어 유닛은 시점 결정 모듈(46)을 추가로 포함한다. 시점 결정 모듈(46)은, 설정 값 결정 모듈로부터 설정 공기 질량(502) 및 설정 잔여 배기가스 함량(505)을 수신하기 위해, 설정 값 결정 모듈(41)과 연결된다. 시점 결정 모듈(46)은, 현재 회전수(500), 설정 토크(501), 설정 공기 질량(502) 및 내부 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량(505)을 기반으로, 흡기 밸브(402) 및 배기 밸브(403)의 스위칭 시점들을 결정하고 상기 두 밸브를 그에 상응하게 조정하도록(도면부호 511, 512), 즉 개방하고 폐쇄하도록 형성된다.Further, the control unit of the internal combustion engine 4 further includes a viewpoint determination module 46. [ The viewpoint determination module 46 is connected to the setpoint determination module 41 to receive the set air mass 502 and the set residual exhaust gas content 505 from the setpoint determination module. The timing determination module 46 determines the timing of the intake valve 402 based on the current revolution speed 500, the set torque 501, the set air mass 502 and the set residual exhaust gas content 505 of the internal exhaust gas recirculation portion. (511, 512), i.e., open and close, to determine the switching times of the exhaust valve 403 and the exhaust valve 403 and to adjust the two valves accordingly.

이를 위해, 신선 공기 질량 및 내부 배기가스 재순환부의 잔여 배기가스 함량에 대한 충전량 검출 모델들이 제공된다. 충전량 검출 모델들의 부분적인 유도를 통해, 신선 공기 질량 및 내부 배기가스 재순환부의 잔여 배기가스 함량에 대한 흡기 밸브 및 배기 밸브의 영향이 결정된다. 그 다음, 야코비(Jacobi) 행렬에 의해, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 스위칭 시점들이 결정된다. 토크를 증가시키는 토크 변경 요구가 존재하면, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 폐쇄 시점은, 흡기관 압력(507)의 설정 값 및 과급 압력(510)의 설정 값이 설정될 때까지 변위된다.To this end, charge amount detection models for the fresh air mass and the residual exhaust gas content of the internal exhaust gas recirculation are provided. Through the partial derivation of the charge amount detection models, the influence of the intake valve and the exhaust valve on the fresh air mass and the residual exhaust gas content of the internal exhaust gas recirculation part is determined. Then, the switching points of the intake valve and the exhaust valve are determined by the Jacobi matrix. When the torque change request for increasing the torque is present, the closing timing of the intake valve and the exhaust valve is displaced until the set value of the intake pipe pressure 507 and the set value of the boost pressure 510 are set.

또한, 제어 장치는 배기가스 재순환 밸브 제어기(47)를 추가로 포함하며, 이 배기가스 재순환 밸브 제어기는, 설정 값 결정 모듈로부터 설정 공기 질량(502) 및 외부 배기가스 재순환부 내의 설정 잔여 배기가스 함량을 수신하기 위해, 설정 값 결정 모듈(41)과 연결된다. 배기가스 재순환 밸브 제어기(57)는, 배기가스 재순환 밸브의 설정 위치를 결정하여 그에 상응하게 배기가스 재순환 밸브(404)를 제어하도록 형성된다(도면부호 513).The control device further includes an exhaust gas recirculation valve controller 47 for controlling the set air mass 502 and the set residual exhaust gas content in the external exhaust gas recirculation And is connected to the set value determination module 41 to receive the set value. The exhaust gas recirculation valve controller 57 is configured to determine the set position of the exhaust gas recirculation valve and control the exhaust gas recirculation valve 404 accordingly (reference numeral 513).

다수의 실시예에서, 제어 장치는, 설정 값 결정 모듈(41), 흡기관 압력 결정 모듈(42), 설정 과급 압력 결정 모듈(44) 및 시점 결정 모듈(46)의 기능들을 실행하는 공통 프로세서로서 형성된다.In many embodiments, the control device is a common processor that executes the functions of the set value determining module 41, the intake pipe pressure determining module 42, the setting boost pressure determining module 44, and the view determining module 46 .

도 6에는, 내연기관의 대안의 실시예가 도시되어 있다. 내연기관(4')은 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는, 도 5에서의 제어 장치처럼, 설정 값 결정 모듈(41)과, 흡기관 압력 결정 장치(42)와, 설정 과급 압력 결정 모듈(44)을 포함한다. 또한, 제어 장치는 처리 모듈(48)을 추가로 포함하며, 이 처리 모듈은, 현재 회전수(500), 설정 값 토크(501), 설정 공기 질량(502), 설정 차징 효율(503), 설정 압력 허용도(504), 내부 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량(505), 외부 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량(506), 설정 흡기관 압력(507) 및 설정 과급 압력(509)을 기반으로, 충전량을 조절하는 작동 부재들, 즉, 스로틀 밸브(400), 터보차저(401), 흡기 밸브(402), 배기 밸브(403) 및 배기가스 재순환 밸브(404)의 위치를 결정하여 이들을 그에 상응하게 제어한다.In Fig. 6, an alternative embodiment of the internal combustion engine is shown. The internal combustion engine 4 'includes a control device. Like the control device in Fig. 5, the control device includes a set value determining module 41, an intake pipe pressure determining device 42, and a setting boost pressure determining module 44. [ The control device further includes a processing module 48 that includes a current rotational speed 500, set torque 501, set air mass 502, set charging efficiency 503, The set residual exhaust gas content 505 of the internal exhaust gas recirculation portion, the set residual exhaust gas content 506 of the external exhaust gas recirculation portion, the set intake pipe pressure 507 and the setting boost pressure 509 The position of the actuating members for regulating the amount of charge, namely, the throttle valve 400, the turbocharger 401, the intake valve 402, the exhaust valve 403 and the exhaust gas recirculation valve 404, And controls accordingly.

작동 부재들의 위치를 결정하기 위해, 흡기관 압력이 스로틀 밸브(400)의 위치에 의해 조절되는 방법, 과급 압력이 배기가스 터보차저(401), 즉 배기가스 터보차저의 액추에이터를 통해 조절되는 방법, 작동 부재들이 자신들의 위치의 변경 시 반응하는 방법, 및 신선 공기 질량 및 내부 잔여 배기가스의 함량이 흡기 밸브(402) 및 배기 밸브(403)의 위치들에 따라서 결정되는 방법을 표현하는 시스템 모델들이 형성된다. 신선 공기 질량 및 내부 배기가스 재순환부의 잔여 배기가스 함량에 대해 흡기 밸브 및 배기 밸브의 영향을 결정하기 위해, 충전량 검출 모델들이 고려될 수 있다.A method in which the intake pipe pressure is adjusted by the position of the throttle valve 400 to determine the position of the actuating members, how the boost pressure is regulated through the exhaust gas turbocharger 401, i.e., the actuator of the exhaust gas turbocharger, System models expressing how the actuating members react upon changing their position and how the fresh air mass and the content of the internal residual exhaust gas are determined in accordance with the positions of the intake valve 402 and the exhaust valve 403 . In order to determine the influence of the intake valve and the exhaust valve on the fresh air mass and the residual exhaust gas content of the internal exhaust gas recirculation part, charge amount detection models may be considered.

그 다음, 시스템 모델들을 기반으로, 작동 부재들은 신호들(508, 510, 511, 512 및 513)을 통해 조정된다. 흡기 밸브 및 경우에 따른 배기 밸브의 조정은, 스로틀 밸브를 통한 흡기관 압력의 설정에 추가로, 토크 변경 요구 시, 스로틀 밸브의 위치를 기반으로 하는 경우보다 토크 변경 요구에 대해 더 신속한 반응을 수행할 수 있도록 하기 위해, 흡기 밸브 및 경우에 따른 배기 밸브의 폐쇄 시점들이 시간상 변위됨으로써, 충전량 조성이 최적화되는 것을 통해 수행된다.Then, based on the system models, the actuating members are adjusted via signals 508, 510, 511, 512 and 513. The adjustment of the intake valve and the exhaust valve as occasion demands, in addition to the setting of the intake pipe pressure via the throttle valve, causes a quicker response to the torque change request than when the torque change is requested based on the position of the throttle valve , The closing timings of the intake valve and the occasional exhaust valve are shifted in time so that the charge amount composition is optimized.

요컨대 본 발명은, 실린더 내의 충전량 조성이 복수의 액추에이터를 통해 조절되고 이렇게 토크 변경 요구에 대해 신속한 반응이 수행될 수 있는 것을 특징으로 한다.In short, the present invention is characterized in that the charged amount composition in the cylinder is adjusted through a plurality of actuators, and thus a quick reaction can be performed to the torque change request.

10: 가스 교환의 실행을 위한 방법
101: 진행 중인 제어 과정
102: 토크 변경 요구의 검출 단계
103: 흡기관 압력의 설정 값의 결정 단계
1040: 스로틀 밸브의 설정 위치의 결정 단계
1041: 스로틀 밸브의 설정 위치의 설정 단계
1050: 가변 시점의 결정 단계
1051: 가변 시점에서 배기 밸브의 폐쇄 단계
1052: 흡기관 압력의 설정 값이 실제 값에 상응하는지를 확정하는 단계
106: 연속적인 제어 과정
2: 내연기관
20: 제어 장치
201: 인터페이스
202: 프로세서 모듈
2020: 설정 값 결정 모듈
2021: 시점 결정 모듈
21: 작동 모듈
22: 스위칭 모듈
300: 토크 변경 요구
301: 흡기관 압력의 설정 값
302: 가변 시점
4: 내연기관
41: 설정 값 결정 모듈
42: 흡기관 압력 결정 장치
43: 흡기관 압력 제어기
44: 설정 과급 압력 결정 모듈
45: 과급 압력 제어기
46: 시점 결정 모듈
47: 배기가스 재순환 밸브 제어기
400: 스로틀 밸브
401: 터보차저
402: 흡기 밸브
403: 배기 밸브
404: 배기가스 재순환 밸브
500: 회전수
501: 설정 토크
502: 설정 공기 질량
503: 설정 차징 효율
504: 설정 압력 허용도
505: 내부 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량
506: 외부 배기가스 재순환부의 설정 잔여 배기가스 함량
507: 설정 흡기관 압력
508: 스로틀 밸브를 위한 작동 신호
509: 설정 과급 압력
510: 터보차저를 위한 제어 신호
511: 흡기 밸브를 위한 작동 신호
512: 배기 밸브를 위한 작동 신호
513: 배기가스 재순환 밸브를 위한 작동 신호
OT: 상사점
UT: 하사점

Figure 112017002348256-pct00002
: 흡기 밸브의 개방 시점
SE: 흡기 밸브의 폐쇄 시점
vSE: 흡기 밸브의 가변 폐쇄 시점
SA: 배기 밸브의 폐쇄 시점
vSA: 배기 밸브의 가변 폐쇄 시점
Ps: 흡기관 압력
φ: 고정 시점 쪽으로 흡기 밸브의 가변 폐쇄 시점의 변위
t: 시간10: Method for carrying out the gas exchange
101: Ongoing control process
102: Step of detecting a torque change request
103: Determination of set value of intake pipe pressure
1040: Determination of setting position of throttle valve
1041: Setting of the setting position of the throttle valve
1050: determination step of variable time
1051: Closing the exhaust valve at variable time
1052: step of determining whether the set value of the intake pipe pressure corresponds to the actual value
106: Continuous control process
2: Internal combustion engine
20: Control device
201: Interface
202: Processor module
2020: Setting value determination module
2021: Timing determination module
21: Operation module
22: Switching module
300: torque change request
301: set value of intake pipe pressure
302: variable time
4: Internal combustion engine
41: Set value determination module
42: intake pipe pressure determining device
43: intake pipe pressure controller
44: Set Up Charge Pressure Determination Module
45: Charge pressure controller
46:
47: Exhaust gas recirculation valve controller
400: throttle valve
401: Turbocharger
402: intake valve
403: Exhaust valve
404: Exhaust gas recirculation valve
500: Number of revolutions
501: Setting torque
502: Setting air mass
503: Setting charging efficiency
504: Setting pressure tolerance
505: Setting of internal exhaust gas recirculation part Residual exhaust gas content
506: Setting of the external exhaust gas recirculation part Residual exhaust gas content
507: set intake pressure
508: Operation signal for throttle valve
509: Setting supercharging pressure
510: Control signal for turbocharger
511: Activation signal for intake valve
512: Activation signal for exhaust valve
513: Activation signal for exhaust gas recirculation valve
OT: Top point
UT: bottom dead center
Figure 112017002348256-pct00002
: Opening timing of the intake valve
SE: closing point of the intake valve
vSE: Variable Closing Point of Intake Valve
SA: closing point of the exhaust valve
vSA: variable closing timing of the exhaust valve
Ps: intake pipe pressure
φ: Displacement of the variable closing timing of the intake valve toward the fixed point
t: time

Claims (15)

내연기관의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 방법(10)으로서, 실린더는 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고, 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내에서의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되고, 밸브는 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관의 작동 주기 중의 고정 시점(SE, SA)에서 폐쇄되는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법에 있어서, 상기 방법은,
토크 변경 요구를 검출하는 검출 단계(102)와;
토크 변경 요구에 따라서 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값을 결정하는 결정 단계(103)와; 그 다음
토크 변경 요구의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점(vSE, vSA)을 결정하는 단계(1050)로서, 이때 작동 주기 중의 가변 시점(vSE, vSA)은 가스 압력의 설정 값에 따라서 고정 시점(SE, SA)에 상대적으로 변위되는, 가변 시점 결정 단계(1050)와;
가스 라인 섹션 내에서 토크 변경 요구에 따라서 결정된 가스 압력의 설정 값이 설정되는 방식으로 토크 변경 요구의 결과로서 액추에이터를 제어하는 단계(1041)를,
포함하는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.
A method (10) for performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine, the cylinder being connected to a gas line section through a valve, wherein an actuator for setting the gas pressure in the gas line section A method for performing a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine, wherein the valve is closed at fixed points (SE, SA) during the operating cycle of the internal combustion engine if the torque of the internal combustion engine is kept constant,
A detecting step (102) of detecting a torque change request;
A determination step (103) of determining a set value relating to the gas pressure in the gas line section in accordance with the torque change request; next
(VSE, vSA) for closing the valve as a result of the torque change request, wherein the variable time points (vSE, vSA) during the operating period are determined at a fixed point of time , SA), a variable-time determination step (1050);
Controlling (1041) the actuator as a result of the torque change request in such a manner that the set value of the gas pressure determined in accordance with the torque change request in the gas line section is set,
Wherein the gas exchange is performed in a cylinder of an internal combustion engine.
제1항에 있어서, 가스 압력과 관련한 설정 값은 특성 맵들에 의해 결정되는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.2. The method of claim 1, wherein the setpoints associated with the gas pressures are determined by characteristic maps. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고정 시점(SE, SA)은 충전량 검출 모델을 기반으로 결정되는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the anchoring times (SE, SA) are determined based on a charge quantity detection model. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밸브는 토크 변경 요구의 결과로서, 하나 또는 복수의 작동 주기 동안, 결정된 가변 시점(vSE, vSA)에서 폐쇄되거나, 밸브는 토크 변경 요구의 결과로서 토크 변경 요구 후 제1 작동 주기 중에, 결정된 가변 시점(vSE, vSA)에서 폐쇄되고, 바로 후행하는 작동 주기들 중에는 가변 시점(vSE, vSA)과 고정 시점(SE, SA) 사이에 위치하는 매칭된 시점들에서 폐쇄되는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.3. A method as claimed in claim 1 or 2, wherein the valve is closed at a determined variable time point (vSE, vSA) for one or more operating cycles as a result of the torque change request, (VSE, vSA), which are located between the variable time point (vSE, vSA) and the fixed point of time (SE, SA) during the immediately following operating cycles, Closed, the method of performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밸브는, 토크 변경 요구의 결과로서, 가스 압력과 관련한 실제 값이 가스 압력과 관련한 설정 값에 도달할 때까지, 결정된 가변 시점(vSE, vSA)에서, 또는 가변 시점(vSE, vSA)과 고정 시점(SE, SA) 사이의 간격이면서 가변 시점(vSE, vSA)을 포함하는 간격에 위치하는 매칭된 시점들에서 폐쇄되며(1052), 그리고 그 다음에는 고정 시점에서 폐쇄되는(106), 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.3. A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the valve is operated at a determined variable time point (vSE, vSA) until the actual value associated with the gas pressure reaches a set point associated with the gas pressure, (1052) at the matched time points located in the interval including the variable time point (vSE, vSA) and the interval between the variable time point (vSE, vSA) and the fixed point (SE, SA) (106) in the cylinder of the internal combustion engine. 제1항 또는 제2항에 있어서,
밸브는 흡기 밸브이고,
가스 라인 섹션은, 흡기 밸브를 통해 실린더와 연결되어 있는 흡기관이며,
가스 라인 섹션 내의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터는, 흡기관 내에 배치되어 흡기관 내의 흡기관 압력을 설정하기 위한 스로틀 밸브인, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The valve is an intake valve,
The gas line section is an intake pipe connected to the cylinder through an intake valve,
Wherein the actuator for setting the gas pressure in the gas line section is a throttle valve disposed in the intake pipe to set the intake pipe pressure in the intake pipe.
제1항 또는 제2항에 있어서,
밸브는 배기 밸브이고,
가스 라인 섹션은, 배기 밸브를 통해 실린더와 연결되어 있는 배기 포트 섹션이며,
가스 라인 섹션 내의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터는, 배기 포트 섹션 내에 배치되어 배기 포트 섹션 내의 배기가스 배압을 설정하기 위한 배기가스 터보차저인, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The valve is an exhaust valve,
The gas line section is an exhaust port section connected to the cylinder through an exhaust valve,
Wherein the actuator for setting the gas pressure in the gas line section is an exhaust gas turbocharger arranged in the exhaust port section for setting the exhaust gas back pressure in the exhaust port section.
제7항에 있어서, 실린더는 추가로 흡기 밸브를 통해 흡기관과 연결되고, 이 흡기관 내에는 흡기관 압력을 설정하기 위한 스로틀 밸브가 제공되고, 흡기 밸브는 내연기관의 토크가 일정하게 유지되면 작동 주기 중의 흡기 밸브 관련 고정 시점(SE)에서 폐쇄되며, 방법은 추가 단계들, 즉
토크 변경 요구에 따라서 흡기관 내의 흡기관 압력과 관련한 설정 값을 결정하는 결정 단계와,
토크 변경 요구의 결과로서 흡기 밸브를 폐쇄하기 위한 흡기 밸브 관련 가변 시점(vSE)을 결정하는 단계로서, 이때 흡기 밸브 관련 가변 시점(vSE)은 작동 주기 중에 흡기관 압력의 설정 값에 따라서 흡기 밸브 관련 고정 시점(SE)에 상대적으로 변위되는, 가변 시점 결정 단계를
포함하는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.
The intake system according to claim 7, wherein the cylinder is further connected to an intake pipe through an intake valve, and a throttle valve for setting an intake pipe pressure is provided in the intake pipe, and when the torque of the internal combustion engine is maintained constant Is closed at the intake valve related anchoring time (SE) during the operating cycle, and the method continues with the additional steps:
A determining step of determining a set value related to an intake pipe pressure in the intake pipe in response to a torque change request;
Related variable time point (vSE) for closing the intake valve as a result of the torque change request, wherein the intake valve-related variable time point (vSE) The variable-time determination step, which is relatively displaced to the fixed point (SE)
Wherein the gas exchange is performed in a cylinder of an internal combustion engine.
제8항에 있어서, 토크 변경 요구는 엔진 토크의 증가를 위한 요구를 포함하며, 작동 주기 중에 흡기 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점(vSE)은 고정 시점(SE)보다 더 늦은, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.9. The method according to claim 8, wherein the torque change request includes a request for an increase in engine torque, and wherein the variable time point (vSE) for closing the intake valve during an operating cycle is less than a fixed time point (SE) In which the gas exchange is carried out. 제8항에 있어서, 작동 주기의 흡입 단계 중의 고정 시점(SE)은 실린더의 최대 체적에 도달하기 이전에 위치하는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.9. The method according to claim 8, wherein the fixed point of time (SE) during the suction phase of the operating cycle is located before reaching the maximum volume of the cylinder. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내연기관은 가스 교환을 조절하기 위한 추가 작동 수단들을 포함하고, 추가 작동 수단들은, 작동 수단의 위치와 관련한 설정 값이 토크 변경 요구에 따라서 결정됨으로써 제어되는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행 방법.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the internal combustion engine comprises further operating means for regulating the gas exchange, the further operating means being arranged such that a setpoint associated with the position of the actuating means is controlled by determining according to a torque change request, A method of performing gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine. 제1항 또는 제2항에 따르는 방법(10)에 따라 내연기관(2)의 실린더 내에서 가스 교환을 실행하기 위한 제어 장치(20)로서, 실린더는 밸브를 통해 가스 라인 섹션과 연결되고, 이 가스 라인 섹션 내에는 가스 라인 섹션 내의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 제공되며, 밸브는 내연기관(2)의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관(2)의 작동 주기 중의 고정 시점(SE, SA)에서 폐쇄되는, 제어 장치에 있어서, 상기 제어 장치는,
토크 변경 요구(300)를 수신하기 위한 인터페이스(201)와,
프로세서 모듈(202)을 포함하며, 상기 프로세서 모듈은,
토크 변경 요구(300)에 따라서 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값(301)을 결정하기 위한, 그리고
토크 변경 요구(300)의 결과로서 밸브를 폐쇄하기 위한 가변 시점(vSE, vSA)을 결정하기 위한, 프로세서 모듈이며, 이때 작동 주기 중의 가변 시점(vSE, vSA)은 가스 압력의 설정 값(301)에 따라서 고정 시점(SE, SA)에 상대적으로 변위되는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행을 위한 제어 장치(20).
A control device (20) for performing a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine (2) according to the method (10) according to claim 1 or 2, wherein the cylinder is connected to the gas line section via a valve An actuator for setting the gas pressure in the gas line section is provided in the gas line section and the valve is operated to set the fixed point of time (SE, SA) during the operating cycle of the internal combustion engine 2 when the torque of the internal combustion engine 2 is kept constant. The control device comprising:
An interface 201 for receiving the torque change request 300,
And a processor module (202)
To determine a set point (301) related to the gas pressure in the gas line section in accordance with the torque change request (300), and
(VSE, vSA) for closing the valve as a result of the torque change request (300), wherein the variable time points (vSE, vSA) Is displaced relative to a fixed point of time (SE, SA) in accordance with the control of the control means (20) for the execution of the gas exchange in the cylinder of the internal combustion engine.
제12항에 있어서, 제어 장치는, 토크 변경 요구(300)에 따르는 가스 라인 섹션 내의 가스 압력과 관련한 설정 값들(SE, SA), 및/또는 가스 압력의 설정 값(301)에 따르는 가변 시점(vSE, vSA)의 결정을 위한 정보들이 저장되어 있는 메모리를 추가로 포함하는, 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행을 위한 제어 장치(20).The control device according to claim 12, characterized in that the control device is operable to determine a setpoint (SE, SA) related to the gas pressure in the gas line section according to the torque change request (300) vSE, vSA), wherein the information is stored in the memory (20). 제12항에 따르는 제어 장치(20)와, 가스 라인 섹션 내의 가스 압력을 설정하기 위한 액추에이터가 그 내에 제공되어 있는 가스 라인 섹션과 밸브를 통해 연결되는 실린더를 포함하는 내연기관(2)으로서,
상기 밸브는, 제어 유닛에 의해, 밸브가 내연기관(2)의 토크가 일정하게 유지되면 내연기관(2)의 작동 주기 중의 고정 시점(SE, SA)에서 폐쇄되도록, 그리고 작동 주기 중의 가변 시점(vSE, vSA)이 흡기관 압력의 설정 값(301)에 따라서 고정 시점(SE, SA)에 상대적으로 변위되는 조건에서, 밸브가 토크 변경 요구(300)의 결과로서 가변 시점(vSE, vSA)에서 폐쇄되도록 제어될 수 있는, 내연기관.
An internal combustion engine (2) comprising a control device (20) according to claim 12, and a cylinder connected via a valve to a gas line section in which an actuator for setting the gas pressure in the gas line section is provided,
The valve is controlled by the control unit such that the valve is closed at fixed points (SE, SA) during the operating cycle of the internal combustion engine (2) when the torque of the internal combustion engine (2) (vSE, vSA) as a result of the torque change request 300, under the condition that the vSE, vSE is displaced relative to the fixed point of time (SE, SA) And can be controlled to be closed.
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